Охрана труда и БЖД

 

4.3 Группы холодильных агентов

 

4.3.1 Группа 1

К этой группе относятся невоспламеняющиеся холодильные агенты, имеющие такие свойства, что при полной зарядке ими системы в количестве, достаточном для охлаждения объекта, весь хладагент (вся зарядка) может быть выброшен в окружающую среду, где находятся люди, и при этом не будут превышены пределы концентрации, указанные в таблице 3.

Использование системы непосредственного охлаждения в помещении, занятом людьми, представляет собой важную проблему безопасности. Непосредственные системы должны подчиняться требованиям, изложенным в 5.12.6 в отношении разрешенного количества хладагентов, регламентируемых из-за их токсичности и опасности асфиксии. Токсичные продукты разложения могут при некоторых условиях получаться в результате контакта с пламенем или нагретыми поверхностями.

Основными продуктами разложения хладагентов группы 1, кроме углекислого газа, являются соляная и фтористоводородная кислоты. При всей их токсичности они автоматически надежно дают о себе знать благодаря чрезвычайно резкому, раздражающему запаху даже при слабой концентрации.

Максимальное заполнение определяют с помощью таблицы 3, относящейся к самому малому помещению, занятому людьми, за исключением того, что полный объем всех охлаждаемых при помощи воздуха частей, начиная с системы циркуляции воздуха, может служить в качестве критерия при условии, что поступление воздуха в каждую часть могло бы быть менее 25% полного объема поступления воздуха в данную часть. Это ограничивает концентрацию, которая могла бы получиться в результате утечки хладагента из системы. Система, содержащая хладагент группы 1 в количестве, большем, чем это допускается по таблице 3, должна быть выполнена по схеме системы промежуточного типа, и все части, содержащие хладагент, за исключением трубопроводов, должны быть размещены в машинном отделении или вне здания. Необходимо следить за тем, чтобы не образовывались застойные зоны хладагента, более тяжелого, чем воздух. Во всех случаях необходимо заботиться о том, чтобы уменьшить утечки хладагента в окружающую среду.

4.3.2 Группа 2

К этой группе относят токсичные холодильные агенты. Несколько хладагентов этой группы являются также воспламеняемыми, но с нижней границей воспламеняемости, равной или выше 3,5% по объему, что требует надлежащих дополнительных ограничений.

Аммиак — единственный холодильный агент этой группы, который широко применяется в холодильной промышленности. У него есть преимущество, что он благодаря своему резкому запаху сигнализирует об утечке даже при концентрации гораздо более низкой, чем уровень концентрации, представляющий опасность. Аммиак является воспламеняющимся лишь в очень ограниченном диапазоне концентраций. При повышении температуры воспламеняемость аммиака увеличивается.

Все другие холодильные агенты этой группы используют редко и рассматривают как вышедшие из употребления. Они представляют лишь теоретический интерес.

4.3.3 Группа 3

К этой группе относят взрывоопасные и легковоспламеняемые холодильные агенты с нижней границей воспламеняемости ниже 3,5% по объему. Эти холодильные агенты обычно слаботоксичны.

4.3.4 Практически допустимая концентрация паров холодильных агентов группы 1 при аварийных ситуациях указана в таблице 3.

 

Таблица 3

 

Цифровое обозначение хладагента	Химическое название	Химическая формула	Практически допустимая концентрация1), (4.3.1) кг/м3
R11	Фтортрихлорметан	ССl3F	0,3
R12	Дифтордихлорметан	ССl2F2	0,5
R12B1	Дифторбромхлорметан	CBrClF2	0,2
R13	Трифторхлорметан	ССlF3	0,5
R13B1	Трифторбромметан	СВгF3	0,6
R22	Дифторхлорметан	CHCIF2	0,3
R23	Трифторметан	CHF3	0,3
R113	Трифтортрихлорэтан	CCl2FCClF2	0,4
R114	Тетрафтордихлорэтан	CClF2CClF2	0,7
R500	R12 (73,8 %) + R152a (26,2 %)	ССl2F2/СН3СНF2	0,4
R502	R22 (48,8 %) + R115 (51,2%)	СНСlF2/ССlF2СF3	0,4
R503	R23 (40,1 %) + R13 (59,9 %)	CHF3/CCIF3	0,4
R744	Углекислый газ	СO2	0,1
1) Практические пределы концентрации для хладагентов группы 1 составляют менее половины значений, соответствующих границам их наркотического действия.

 

(Измененная редакция, Попр. 2000)

 

5 Требования безопасности конструкции холодильных систем

 

5.1 Общие требования

5.1.1 Холодильное оборудование должно соответствовать требованиям безопасности, установленным настоящим стандартом, ГОСТ 12.2.003, [1].

5.1.2 На системы конкретного вида и типоразмера в нормативной документации могут быть приведены дополнительные требования безопасности, не снижающие уровень безопасности, установленный настоящим стандартом.

5.1.3 Холодильные системы являются источником следующих видов опасности:

а) Опасность от прямого воздействия температуры:

- хрупкость металлов при низких температурах;

- замерзание жидких хладоносителей (воды, соляных растворов) в замкнутом пространстве;

- термические напряжения;

- повреждение сооружений из-за замерзания грунта под ними;

- вредное воздействие на людей, вызванное низкими температурами

б) Опасность, вызванная действием повышенного давления:

- увеличение давления конденсации, вызванное несоответствующим охлаждением или парциальным давлением неконденсируемых газов, или накоплением масла или жидкого хладагента;

- увеличение давления насыщенного пара, вызванное чрезмерным наружным нагревом (жидкого охладителя) или высокой температурой окружающей среды при длительном простое установки;

- расширение жидкого хладагента в замкнутом пространстве без присутствия пара, вызванное подъемом наружной температуры;

- пожар

в) Опасность от прямого воздействия жидкой фазы:

- чрезмерное заполнение или затопление аппарата;

- присутствие жидкости в компрессорах, вызванное сифонированием или конденсацией в компрессоре;

- потери смазки из-за эмульгирования масла

г) Опасность из-за вытекания хладагента:

- пожар;

- взрыв;

- токсикация;

- паника;

- асфиксия (удушье).

Следует обратить внимание на опасности, общие для всех компрессионных систем, такие, как повышенная температура при нагнетании, жидкостное пробкообразование, неправильная эксплуатация (закрытый нагнетательный клапан во время работы) или уменьшение механической прочности в результате коррозии, эрозии, термического напряжения, жидкостного удара или вибрации.

 

5.2 Требования к материалам

 

При выборе материалов, предназначенных для конструирования, сварки или пайки холодильных систем, надо убедиться, что они соответствуют требованиям химического, механического и температурного воздействия на них. Они должны быть устойчивыми к воздействию применяемых хладагентов, смесям хладагентов и загрязненных масел и, возможно, к загрязненным хладагентам и хладоносителям.

Требования к материалам для изготовления стальных сосудов, работающих под давлением — по [3].

 

(Измененная редакция, Попр. 2000)

 

5.2.1 Черные металлы

5.2.1.1 Литой и ковкий чугуны могут применяться для машин и оборудования или трубопроводов хладагентов так же, как и для трубопроводов хладоносителя.

5.2.1.2 Литая, углеродистая и низколегированная стали могут применяться для всех трубопроводов, транспортирующих как хладагенты, так и хладоносители. В установках с низкой температурой следует применять сталь, имеющую достаточную ударную вязкость, принимая во внимание толщину материала и его сварочные свойства.

5.2.1.3 Литая высоколегированная сталь может применяться для использования при низких температурах, высоких давлениях и в случае опасности коррозии. Ударная вязкость должна быть достаточной для конкретного применения, а материал должен быть по качеству пригодным для сварки.

5.2.2 Цветные металлы и их сплавы (изделия литые, кованые, тянутые и прокат)

5.2.2.1 Медь и медные сплавы

5.2.2.1.1 Если медь применяется в трубопроводах, транспортирующих хладагент, то она должна быть лишена кислорода и раскислена.

5.2.2.1.2 Медь и сплавы с высоким содержанием меди не должны применяться в трубопроводах, транспортирующих такие хладагенты, как аммиак и метилформиат, если только не будет подтверждена их совместимость с материалами, с которыми они будут находиться в контакте.

5.2.2.2 Алюминий и его сплавы

Алюминий и его сплавы не должны находиться в контакте с таким хладагентом, как метилхлорид. Если его применяют с другими хладагентами, то совместимость с ними алюминия и его сплавов должна быть предварительно подтверждена.

5.2.2.3 Магний

Магний применять не допускается. В специальных случаях возможно применение сплавов с низким содержанием магния при условии тщательной проверки этих сплавов на совместимость с материалами, с которыми они будут в контакте.

5.2.2.4 Цинк

Цинк не должен применяться с такими хладагентами, как аммиак и метилхлорид.

5.2.2.5 Свинец

Не следует применять свинец при использовании фторированных хладагентов. Его следует употреблять только лишь в качестве уплотнительного материала.

5.2.2.6 Олово и сплавы свинец/олово

Олово так же, как и сплавы свинец/олово подвержены воздействию фторированных углеводородов. Не рекомендуется их применять при рабочих температурах ниже минус 10 °С.

5.2.2.7 Материалы, предназначенные для сварки и пайки

5.2.2.7.1 Принимая во внимание создание новых припоев и методов сварки, в частности, алюминиевых деталей, рекомендации не даются. Однако припои, содержащие цинк или другие металлы, обычно несовместимые с некоторыми хладагентами, могут быть использованы при условии подтверждения изготовителем того факта, что такие припои могут применяться с полной безопасностью.

5.2.2.7.2 Мягкие припои на основе олова могут употребляться там, где механические напряжения не велики, но не рекомендуется их применение при рабочей температуре ниже минус 10 °С. Не следует забывать о воздействии таких составных частей припоя, как свинец и олово.

5.2.2.7.3 Твердые припои употребляются при более высоких механических напряжениях, а также для более низких рабочих температур. Должна быть проверена совместимость составных частей припоя и хладагента.

5.2.3 Неметаллические материалы

5.2.3.1 Материалы, предназначенные для изготовления прокладок и набивки сальников, должны оставаться устойчивыми как к воздействию хладагентов и масел, так и к давлениям и температурам, которым они подвергаются. Не допускается износ, который делал бы эти материалы проницаемыми и менее прочными.

5.2.3.2 Стекло может применяться на стороне хладагентов и хладоносителей в холодильных машинах, аппаратах и трубопроводах для наблюдения за уровнем жидкости и в виде смотровых глазков.

5.2.3.3 Синтетические материалы могут применяться при условии, что они соответствуют требуемым механическим напряжениям и требованиям по температурным и химическим воздействиям, и не увеличивают опасность пожара.

 

5.3 Требования к назначению давления

 

Примечание—В настоящем стандарте термин «давление» употребляется для указания манометрического избыточного давления, за исключением приложения Б.

 

(Измененная редакция, Попр. 2000)

 

5.3.1 Холодильные системы должны удовлетворять определенным требованиям в отношении давления, принимая во внимание предел прочности при заданных температурах, а также ограничения, связанные с химическим воздействием.

5.3.2 Расчетные давления следует назначать в зависимости от:

- климатического исполнения оборудования — по ГОСТ 15150;

- температур насыщения холодильных агентов, дифференцированно по способам отвода тепла конденсации на стороне высокого давления, но не ниже значений, приведенных в таблице 4.

 

Таблица 4

 

Сторона давления холодильной системы	Температура насыщения для исполнений, °С
	У и УХЛ	Т
Сторона высокого давления для холодильных систем с конденсаторами воздушного охлаждения	55	63
Сторона высокого давления для холодильных систем с водоохлаждаемыми конденсаторами	43
Сторона низкого давления для всех холодильных систем	32	43

 

5.3.3 Для стороны высокого давления принята максимально возможная рабочая температура конденсации. Эта температура выше температуры во время стоянки компрессора. Для стороны низкого давления достаточно взять за расчетную базу температуру, ожидаемую в период стоянки компрессора. Эти температуры минимальны, и таким образом они определяют минимальные давления, на которые должна быть рассчитана прочность холодильных трубопроводов, аппаратов и сосудов, работающих под давлением.